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FRONTIER · 工程实践

一年前它只会给一颗芯片配几个电容,现在三块四层板直接送进工厂、一次返工都没要——而变好的不是知识,是它肯把画好的线全删掉重来

Claude can design electronic prototypes from start to finish

Mike Cretella、Connor Jennings、Brent Yi · Anthropic Science 团队 × Diode Computers 合作方 Diode Computers 不是研究机构,是一家真接单做板子的电路板设计与制造公司:它自研了 Zener(一门架在 Google 的 Starlark 之上、专门用来描述 PCB 原理图的语言)和 pcb 工具链,把电路板设计整体改写成了一个软件问题,这是这篇里 Claude 能动手的前提。两家从 2025 年起就在一起干,2025 年 12 月那篇公开记录讲的还只是「照着 datasheet 自动生成单颗芯片的参考设计」,并且把 Diode 的评测接进了 Sonnet 4.5 的训练。这次文中三块板子由 Diode 实际投产、装配、上电测试,那条 69% 对 25% 的成绩也是 Diode 跑的;Anthropic 在脚注里披露与 Diode 存在商业关系
2026 年 11 月
为什么选它「AI 能不能做物理世界的工程」一直缺一份能核对的记录:要么是演示视频,要么是跑分。这篇给的是三台真做出来、用了几周还在工作的设备,和工厂一次改动都没要的事实。而它顺手答了另一个问题——不是模型懂了多少电子学,是有人先把电路板变成了代码。

11 月 9 日,Anthropic 的 Science 栏目和电路板公司 Diode Computers 一起放出一份工程记录:他们给 Claude Fable 5.2 三句话一样简单的需求,让它从零设计三台电子设备——一个插 USB-C 的桌面免手持电话(speakerphone)、一台家用语音助手主机、一只掌上电子宠物。Claude 写规格、画原理图、决定元件摆在板子上哪个位置、把铜线一根根布通、建 3D 打印外壳模型、写固件、出物料清单;Diode 按它的设计文件投产,照它的指挥把板子装起来、把固件烧进去。三台都一次点亮,电路部分没有任何返工,那台 speakerphone 用了几周还在工作。

值得读有两层,而且两层都不在「AI 会做硬件了」这句话上。第一层,这篇把「哪一种能力变强了」指认得非常具体:不是电子学知识,是几何推理,以及肯推翻自己已经画完的东西。一年前同一批人做过同一件事,失败的样子不是设计错了,是永远收不了尾。第二层,也是我认为最该带走的——Claude 并不是学会了用 EDA 软件的鼠标,它是在一套已经被改写成代码的电路板表示上工作的。这跟本栏第 25 篇(规格写死,AI 14 小时重写几周的程序)、第 55 篇(十个单元测试换一款新芯片的算子)、第 84 篇(只给一个能跑的二进制,反推源码)是同一条线:要让 agent 接管一个行业,先得有人把这个行业的产物变成能读能写能编译的文本。

一年前它只会给一颗芯片配几个电容

对照组就在 Anthropic 自己手里。2025 年 12 月那篇《Making Claude a better electrical engineer》里,任务只有一件事:拿一颗芯片几百页的文档当输入,输出一份参考设计——也就是这颗芯片要正常工作,周围得配哪十来个电阻、电容、电感,怎么接。当时的评价方式还是让 Diode 的电气工程师盲测挑哪份更好(Sonnet 4.5 对 Sonnet 4 是 82% 比 18%),而不是「这块板子能不能做出来」。关键在于当时的判分方式本身就说明了任务有多窄:参考设计正确与否不好断言,于是他们把判据写成「电源和地之间至少 22 微法电容」这种带容差的高层要求,而不是「某处必须有一个 20 微法电容」。一年后的任务是整机,而且最后那一关由工厂判。

这中间差的那一步,文章直接点名是几何:元件摆哪儿、铜线怎么绕。早期模型会把配套元件摆得离它要服务的芯片太远、把连接器装反;Fable 5.2 给出的排布更紧凑可用,而且它有先后顺序——先布最要紧的线:走高速信号的、过大电流的、容易被干扰的。语音助手主机那块板,它先布 USB 和以太网,这两样靠「差分对」传信号(两条并排的细铜条,靠两者之间的电压差而不是对地电压来表达 0 和 1,所以两条必须等长、间距恒定),它一对一对地布,保持每对等长,还加了调谐花纹——把短的那根折成几个小锯齿绕点路,让两边的信号同时到达。Diode 有个内部跑分叫 PCB Gym:把现成板子的布局删掉,让模型重新摆件、重新布线。Fable 5.2 拿 69%,Fable 5 只有 25%。公开那个基准 BenchCAD 2.1(从工程图纸和渲染图反推出 3D 零件、装配体和电路板)上,它拿 83.5%,差不多是上一代 Fable 5.1 的两倍。

真正变了的那件事:它肯把画好的线全删掉

这一节是全文最该读的。早期模型几乎从不返工——哪怕摆件已经摆成了死局、剩下的线不可能布通,它也接着往下画。Diode 过去一年用这些模型做出了许多「完成度 95%、但没法用」的板子。布线这件事几乎没有部分分:差一根线没通,整块板就是废的。所以「肯推翻自己」在这里不是性格优点,是能不能交付的分界线。

具体长什么样:speakerphone 那块四层铜板上有一圈触摸转盘,转盘下面是感应手指的铜电极;要把一根线从一层挪到另一层得在板上钻个孔(叫过孔),而转盘底下钻孔就会钻穿电极。Claude 的解法不是打补丁,是回头改了两颗芯片的引脚分配——让转盘底下每根信号线都待在同一层、彼此还不交叉。后来板子背面挤得太满,它又把几个功能相同、可以互换的引脚对调,把整个角落重新布了一遍,而不是多打几个过孔绕过去。语音助手主机那块更直接:它在布线时自己写下「这些线已经绕得眼睛跟不动了」,然后判断「我应该把这些线全撕掉重新开始」,接着删了又布、来回几十次,直到找到一个走得通的排法。还有一处被原文单独拎出来的自我否决:它看了一眼自己在一颗底部开孔的 MEMS 麦克风下面的走线,说「间距理论上是够的,但在这种麦克风底下这么放风险太大,我要把这块局部重新布干净」。

给它的工具太慢,它半小时自己写了个布线器

Diode 给的环境里能调 KiCad(业界常用的开源电路板设计软件)自带的布线器,但那个布线器一次只在 Claude 指定的两个点之间画一根线。语音助手主机上有个 100 针的连接器,一堆长线要从它身上拉出去。Claude 判断一根一根点下去需要太多手把手的步骤,于是自己写了一个布线器:把板子切成网格,搜索出每根线的无阻路径。大约半小时写完,之后每根长线约一秒布一根。后来它发现一根音频时钟线贴以太网太近,又回去改了这个布线器,让它在敏感线周围多留空隙。这个动作和第 55 篇里 agent 在训练数据里几乎没见过的新芯片上写出比专家手写更快的算子是同一类:它没有在工具的能力边界里认命,而是把工具换掉了。

读 datasheet 这件事也还在,但用法变了。有人问它那只电子宠物不装电池能不能用(这是 Diode 全程少有的几次主动提问之一),它去翻充电芯片的 datasheet,回答是接 USB 能跑,但预测充电指示灯会闪——因为电池位置上留着一个小电容,充电芯片会反复去充它。这不是查资料,是拿资料去推一个没人测过的行为。

约束会往下游传,而它一直记着——包括工厂那一关

硬件难做的地方在于一处决定会牵动别处。Claude 建外壳时写代码去检查板子的 3D 模型能不能放进壳里、元件会不会撞上:它发现 speakerphone 的板子竖直放不进去,静音拨键的帽会顶到后壁,算出把板子倾斜约 25 度塞进去再压平就行,在 3D 模型里试通之后,把这一步写进了装配说明书。语音助手主机的外壳上,它算出一条 25 毫米长的麦克风声孔会在 3.4 kHz 附近共振——「正好在人声频段里」,于是改成后高前低的楔形壳,声孔缩到约 10 毫米,共振推到约 8.9 kHz,刚好出了语音的范围。固件里也有一处同源的设计:它写的代码让 LED 灯环在音量变大时自动调暗,目的是不超过它自己在板子上设的电流上限——板子的设计者和固件的作者是同一个,于是这个约束被记住了。

最后一关是工厂。工程师出图之后要跑两种检查:DFM(可制造性检查,把板子的几何尺寸跟工厂的加工极限对一遍)和采购检查(确认代理商有现货)。Claude 自己跑了这两套检查,并且把结果分成了「必须改的」和「可以不管的」。语音助手主机被报出六处阻焊层(板子表面那层绿色保护漆)的细条太窄、工厂做不出来,它把开窗加宽解决,没动任何元件;另一条报错说两处地之间连通了,它判断这是自动检查器没认出来的故意连接,不影响性能,决定忽略。然后三块板子全部按它的设计文件直接投产,没有一次来回修改——Diode 团队说他们很意外,因为跟工厂磨几轮改动才是常态。

文章把限制写得也很清楚:三台都还是原型,没过电气验证、天线调谐、热测试和任何认证,不是为量产设计的;Claude 没有接到测量仪器和产线设备上,板子是 Diode 的工程师动手做出来、动手测的;因为是早期原型,继续用下去会怎样、能不能过商业认证都不知道。下一步他们打算试更密更快更复杂的板子、在仿真里校验,以及让它从成品上的实测数据里学。

这篇最容易被误读成「AI 会做硬件了」,但它实际证明的是另一件事:一个行业能不能被 agent 接管,第一道闸门不在模型,在有没有人先把这个行业的产物改写成代码。Diode 做的事就是这个——Zener 这门语言把原理图变成了可编译的源文件,pcb 工具链把 KiCad 包成了能被命令行调用的东西。于是 Claude 面对的不是鼠标和图形界面,是一个可以读、可以写、可以跑检查、可以报错的文本世界,和它写代码时面对的东西没有本质区别。这也解释了为什么是电路板先被拿下、而不是别的硬件门类:这个行业刚好有人干了这件苦活。想把这篇抄到自己行业去的人,该抄的不是提示词,是 Diode 那部分工作。 第二点判断:这里面最有信息量的数字不是 69%,是「95% 完成度、没法用」。布线是一个几乎没有部分分的任务,差一根线整块板就是废的。所以跑分的 25% 涨到 69% 这种连续刻度,其实掩盖了真正发生的那个跃变——上一代模型卡死的方式是「停不下来也收不了尾」,而这一代的解法是把自己几小时的工作成果整段删掉重来。这是一种肯承认沉没成本的行为,它更像强化学习训出来的习惯,而不是多读了几本电子学教材。顺着本栏看,这跟第 92 篇那条「把笔记改对的那一步发生在干完活之后」是同一个结构:有用的智能里,有相当一部分是回头推翻自己的能力。 但这份记录的证据强度要打几折,而且得打得明白。撑起标题的那条 69% 对 25% 来自 PCB Gym——Diode 的内部基准,没公开,没第三方跑过,而 Anthropic 在脚注里披露了和 Diode 的商业关系。唯一能外部核对的是 BenchCAD 2.1 的 83.5%,而那考的是从图纸反推模型,不是从零做一块能投产的板子。另外「minimal prompting」这个词承载了很多东西:环境、工具链、评测、装配和上电测试全是 Diode 做的,这篇写的是一个被专家精心铺好路的 agent 跑完了全程,不是一个通用模型自己摸出来的。我倾向于把它读成一份能力存在性证明——这件事做得成——而不是一份可复制的生产力数据。 最后是我认为真正的那条线,而它还没被跨过。原型能点亮,距离能出货还隔着电气验证、天线调谐、热测试和认证,而在硬件项目里,时间和钱的大头恰恰在这后半截,前半截(画完一块能做出来的板)从来不是瓶颈。文章自己点出的下一步——接上测量仪器、从实测数据里学——才是分界:在那之前,Claude 是一个开环的设计者,它所有的「我判断这个可以忽略」都没有被仪器驳回过一次。这跟第 75 篇(机器人卡住的不是脑子是手)、第 86 篇(六个最强模型进真实验室只过了 45.3%)指的是同一处:凡是要靠物理世界回话的环节,AI 现在都还得借别人的手,而借来的手就是它能力的上限。
硬件设计Agent 工程Anthropic评测制造

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